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隧道超前导洞中分裂机非爆施工工法

确定非爆开挖断面, 超前导洞非爆开挖,其断面尺寸根据隧道整体开挖断面及掏槽区大小确定,同时必须满足作业人员操作需要,又要便于现场操作,非爆开挖部分宜位于隧道下部中线处。  考虑到超前导洞非爆破开挖及隧道扩挖层、支护等循环时间,按照一天一循环进行组织,同时考虑到相同周长条件下圆形面积最大的特点,非爆开挖断面也采用圆形断面,半径为1.5m左右为宜,可做到一次搭设简易作业支架、完成一次作业循环全部钻孔。

      测量放线、布孔由测量人员根据隧道洞内控制导线,精确测设出非爆开挖断面的圆心,然后再在掌子面上画一个半径1.5m的圆。水磨钻钻孔孔位可沿轮廓线连续布臵。由于水磨钻行程仅有60cm,有效成孔深度在50cm左右,需多次钻孔才能达到非爆区的设计循环进尺,水磨钻钻孔需存在一定外插角,若开孔处采用相切圆,则在孔位末端存在楔形岩体,断面不连续,因此,开孔时采用咬合圆的型式,消除孔末端的楔形岩石,形成连续的临空面。中部用于劈裂的钻孔孔间距40cm、排距40cm,沿隧道中线呈梅花形左右对称布置。 沿开挖线边缘用水磨钻钻孔取芯,孔深50cm左右;中间用液压分裂机,逐层逐段劈裂开挖。水磨钻孔位劈裂临空孔孔位,搭设简易台架  用于钻孔和劈裂的台架采用脚手架搭设。台架顶部非爆开挖区高80cm、宽2m(左右侧各1m)左右,以便于人员操作和水磨钻悬吊。  台架搭设应牢固,强度和稳定性满足要求,尽量减少作业的晃动,保证施工安全和试钻精度。

     水磨钻钻孔、取周边岩芯将水磨钻利用倒链悬吊在作业台架上,并安装可以调节水磨钻横向位臵的支撑架,然后上下左右调整水磨钻位臵,检查水磨钻能否顺利到位。开机检查水磨钻运转是否正常,然后人工手持取芯钻在隧道轮廓线上钻孔取芯,采用以相割圆方式按水平方向施钻取芯,在周边形成连续槽道临空面。 为了同时保证取芯效率和较小的超挖量,相邻钻孔中心间距13cm,两孔搭接2cm,每循环取芯孔数在65~70个。根据取芯钻筒长度每次钻取深度50cm左右。2~3台钻机,每台钻机需3~4人操作。取芯时一个孔钻进时间约为5~10分钟。水磨钻取芯到位时,人工缓慢拉出水磨钻,人工轻轻敲击芯体,使其与母岩断开,然后人工将其取出,水磨钻移至下一个孔位处钻孔。

钻劈裂孔  在开挖区域轮廓线取芯的中间部分先用YT28凿岩钻机钻孔,相邻孔间距40cm,孔径4.2cm,钻孔数42~45个;钻劈裂孔也可在搭设简易台架前进行,为方便施工劈裂孔可一次钻进2~4m,满足4~8个劈裂循环作业(一个开挖循环约1.5米,每劈裂循环约0.5米)。

                                                                                                

     液压分裂机分裂核心岩体 1  取芯孔完成后,然后以周边槽道形成的临空面,用液压分裂机自周边向内进行分裂开挖岩体,劈裂自上而下分裂岩块,人工撬落。劈裂采用一台分裂机,2个操作人员,根据围岩裂隙发育情况,小导洞劈裂每循环约1小时。

      人工清除劈裂岩体  为保证台架和液压分裂机管线和下部工作面安全,分裂机将岩体分裂后,分裂岩块随时由人工将地面石块用手推车运至距离掌子面10m以外临时堆放,根据现场条件约3个运砟人员,开挖完一个循环后用装载机配合大车出碴至弃碴场。

      检查验收、信息反馈  每循环后检查施工效果,分析原因及时修正相关参数,改善技术经济指标,检查后续开挖是否超过设计要求,对比爆破前后地表建筑物情况,是否对建筑有破坏。

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